CN117075383A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够抑制正面对比度的降低且抑制倾斜对比度的降低的液晶显示装置。液晶显示装置从观察面侧向背面侧依次设置有：第一偏振器，其具有第一透射轴；液晶面板；第二偏振器，其具有第二透射轴；双轴相位差板，其具有与上述第二透射轴平行的滞相轴；第三偏振器，其具有与上述第一透射轴平行的第三透射轴；背光，其具有光源和配置在比上述光源靠上述观察面侧的位置的棱镜片，上述棱镜片在上述观察面侧的表面具有多列排列的棱镜，将与上述棱镜的棱线垂直的方向上的白显示的亮度相对于极角绘制而成的光扩散特性不具有旁瓣或者极大亮度与旁瓣的极小亮度之比为1.35以下。

Description

液晶显示装置
技术领域
以下的公开涉及液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置是为了显示而利用液晶组成物的显示装置，其代表性的显示方式为：向含有封装在一对基板之间的液晶组合物的液晶层施加电压，并根据施加的电压改变液晶组合物中液晶分子的取向状态，从而控制光的透射量。这样的液晶显示装置发挥薄型、轻量以及低功耗的特长，被广泛应用于领域。在这样的液晶显示装置中，有时以对比度的改善等为目的而使用光学元件。
作为与液晶显示装置相关的技术，在专利文献1中公开了一种光学元件，其具备第一偏振板、双折射层和第二偏振板，所述第一偏振板、所述双折射层和所述第二偏振板按照该顺序层叠，所述第一偏振板的透射轴和所述第二偏振板的透射轴相互平行，所述双折射层的双轴性参数NZ满足10≤NZ或NZ≤-9，所述双折射层的厚度方向相位差的绝对值|Rth|满足|Rth|≥200nm。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/090769号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
液晶显示装置根据光向液晶层的透射方法大致分为反射型和透射型。透射型的液晶显示装置具备具有光源的背光，通过从背光出射的光透射液晶层来进行显示。由于透射型的液晶显示装置在装置内具有光源，因此在较暗的环境下视觉辨认性也良好。在这样的透射型的液晶显示装置所具备的背光中，为了将来自光源的光聚光于正面，有时在光源的观察面侧设置棱镜片。在具备具有棱镜片的背光的液晶显示装置中，能够提高正面对比度(CR：Contrast Ratio)。
然而，车载用的液晶显示装置(也称作车载用液晶显示器)存在如以中央显示器为代表，从座位上斜向观看的机会多，倾斜CR比正面CR更受重视的倾向。在欧洲，对倾斜亮度和倾斜CR设置严格的OEM标准值。但是，对于搭载有具备一张棱镜片的背光的车载用液晶显示器，如果应用能够抑制黑显示中的倾斜方向的漏光的偏振板百叶窗，则存在倾斜CR降低的问题。
作为在应用上述偏振板百叶窗时倾斜CR降低的主要原因之一，可举出存在由棱镜片产生的旁瓣。旁瓣是在与棱镜片具有的棱镜的棱线垂直的方位，由于从背光出射的光中的极角大的成分不被棱镜片聚光在正面，而以更深的极角从棱镜片出射而产生的光成分(旁瓣光)为原因而产生的现象。旁瓣光本来是不需要的光成分，在液晶面板内容易成为杂散光，其成为黑显示中的漏光，使倾斜CR降低。
本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于，提供能够抑制正面对比度的下降并且抑制倾斜对比度下降的液晶显示装置。
用于解决技术问题的技术方案
(1)本发明的一实施方式的液晶显示装置，从观察面侧向背面侧依次设置有：第一偏振器，其具有第一透射轴；液晶面板；第二偏振器，其具有第二透射轴；双轴相位差板，其具有与所述第二透射轴平行的滞相轴；第三偏振器，其具有与所述第一透射轴平行的第三透射轴；背光，其具有光源和配置在比所述光源靠所述观察面侧的位置的棱镜片，所述棱镜片在所述观察面侧的表面具有多列排列的棱镜，将与所述棱镜的棱线垂直的方向上的白显示的亮度相对于极角绘制而成的光扩散特性不具有旁瓣或者极大亮度与旁瓣的极小亮度之比为1.35以下。
(2)此外，本发明的某一实施方式的液晶显示装置在上述(1)的构成的基础上，将与所述双轴相位差板的滞相轴平行的方向设为方位角0°时，所述棱镜的所述棱线的方位角为0°±3°。
(3)此外，本发明的某一实施方式的液晶显示装置在上述(1)或上述(2)的构成的基础上，所述棱镜的与所述棱线垂直的方向上的截面形状是具有配置在观察面侧的顶角和配置在背面侧的一对底角的三角形，所述顶角为80°以上且小于90°。
(4)此外，本发明的某一实施方式的液晶显示装置在上述(1)或上述(2)的构成的基础上，所述背光还包括配置在所述棱镜片的观察面侧的扩散片。
(5)此外，本发明的某一实施方式的液晶显示装置在上述(5)的构成的基础上，所述扩散片的雾度为12％以上且85％以下。
有益效果
根据本发明，能够提供能抑制正面对比度的下降且抑制倾斜对比度的下降的液晶显示装置。
附图说明
图1是第一实施方式的液晶显示装置的截面示意图。
图2是对旁瓣进行说明的图。
图3是表示第一实施方式的液晶显示装置所具备的TFT基板的像素构成的平面示意图。
图4是表示第一实施方式的液晶显示装置所具备的CF基板的像素构成的平面示意图。
图5是沿着图3和4中的X1-X2线的第一实施方式的液晶面板的截面示意图。
图6是沿图3中的Y1-Y2线的TFT基板的截面示意图。
图7是本实施方式的液晶显示装置所具备的棱镜片的立体示意图。
图8是对棱镜片具有的棱镜的截面形状进行说明的截面示意图。
图9是对光线不从棱镜片出射而使光线返回背光方向的情况进行说明的截面示意图的一个示例。
图10是对光线不从棱镜片出射而使光线返回背光方向的情况进行说明的截面示意图的一个示例。
图11是对光线从棱镜片向正面方向聚光的情况的截面示意图的一个示例。
图12是对光线从棱镜片出射作为旁瓣的情况的截面示意图。
图13是第一实施方式的液晶显示装置所具备的棱镜片的截面示意图。
图14是第二实施方式的液晶显示装置的截面示意图。
图15是第二实施方式的液晶显示装置所具备的棱镜片的截面示意图。
图16是比较例1的液晶显示装置的截面示意图。
图17是比较例1的液晶显示装置所具备的棱镜片的立体示意图。
图18是比较例1的液晶显示装置所具备的棱镜片的截面示意图。
图19是表示比较例1的液晶显示装置所具备的棱镜片的方位角90°～270°方向上的白亮度的极角依赖性的图。
图20是对在欧洲的OEM标准内确定的区域A进行说明的图。
图21是表示比较例1的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。
图22是比较例2的液晶显示装置的截面示意图。
图23是表示比较例2的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。
图24是比较例3的液晶显示装置的截面示意图。
图25是表示比较例3的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。
图26是实施例1的液晶显示装置的截面示意图。
图27是实施例1的液晶显示装置所具备的棱镜片的截面示意图。
图28是表示实施例1的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。
图29是实施例2的液晶显示装置的截面示意图。
图30是表示实施例2的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。
图31是实施例3的液晶显示装置的截面示意图。
图32是表示实施例3的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。
图33是实施例4的液晶显示装置的截面示意图。
图34是表示实施例4的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。
图35是实施例5的液晶显示装置的截面示意图。
图36是表示实施例5的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。
图37是表示旁瓣相对于极大值/极小值的倾斜CR的曲线图。
图38是表示正面CR及斜向CR相对于扩散片的雾度的曲线图。
具体实施方式
以下列举实施方式，参照附图进一步详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施方式。
[用语的定义]
在本说明书中，偏振器是指具有从无偏振光(自然光)、部分偏振光或偏振光取出仅在特定方向上振动的偏振光(直线偏振光)的功能的偏振器，区别于圆偏振器(圆偏振板)。除非另有说明，在本说明书中称为“偏振器”时不包含保护膜，仅指具有偏振功能的元件。吸收型偏振器具有吸收在特定方向上振动的光，并使在与其垂直的方向上振动的偏振光(直线偏振光)透射的功能。反射型偏振器具有反射在特定方向上振动的光，并使在与其垂直的方向上振动的偏振光(直线偏振光)透射的功能。
在本说明书中，双折射层的面内相位差Re、厚度方向相位差Rth及Nz系数(双轴性参数)在将双折射层的厚度设为d、将折射率椭圆体中的面内的折射率成为最大的方向(即滞相轴方向)的折射率设为nx、将在面内与滞相轴正交的方向的折射率设为ny、将厚度方向的折射率设为nz时，分别通过下式定义。
Re＝(nx-ny)×d
Rth＝[{(nx+ny)/2}-nz]×dNZ＝(nz-nx)/|ny-nx|
另外，本说明书中，主折射率、相位差、Nz系数等光学参数的测量波长只要没有特别说明，则为550nm。
在本说明书中，双折射层是指具有光学各向异性的层，是包含相位差板和液晶面板的概念。双折射层意思是面内相位差Re和厚度方向相位差Rth的绝对值中的任意一个具有10nm以上的值的层，优选为具有20nm以上的值的层。
在本说明书中，观察面侧是指相对于液晶显示装置的画面(显示面)更近的一侧，背面侧是指相对于液晶显示装置的画面(显示面)更远的一侧。
在本说明书中，极角θ是指作为对象的方向(例如测量方向)和与液晶显示装置(液晶显示装置的画面)的法线平行的方向所成的角度。即，与液晶显示装置的法线平行的方向为极角0°。与法线平行的方向也称为法线方向。此外，方位是指将成为对象的方向投影到液晶显示装置(液晶显示装置的画面)上时的方向，用与作为基准的方位之间形成的角度(方位角)来表现。在本说明书中，作为基准的方位(方位角0°)设定为与上述第二偏振板的上述第二透射轴平行的方向。即，上述第二偏振器的与上述第二透射轴平行的方向为方位角0°。角度及方位(方位角)设为从成为基准的方位逆时针为正的角度、从成为基准的方位顺时针为负的角度。逆时针方向和顺时针方向均表示从观察面侧(正面)观察液晶显示装置的画面时的旋转方向。此外，角度表示在俯视液晶显示装置的状态下测量出的值，两条直线(包括轴、方向以及棱线)相互正交意味着在俯视液晶显示装置的状态下正交。
以下，对本发明的实施方式进行说明。本发明并不限定于以下的实施方式所记载的内容，能够在满足本发明的构成的范围内适当进行设计变更。
<第一实施方式>
图1是第一实施方式的液晶显示装置的截面示意图。如图1所示，本实施方式的液晶显示装置1从观察面侧朝向背面侧依次具备：具有第一透射轴的第一偏振器11、液晶面板30、具有第二透射轴的第二偏振器12、具有与上述第二透射轴平行的滞相轴的作为上述双轴相位差板的背面侧双轴相位差板40、具有与上述第二透射轴平行的第三透射轴的第三偏振器13、以及具有光源51、和配置在比光源51靠上述观察面侧的棱镜片52的背光50。这样，本实施方式的背光50具备棱镜片52，因此能够提高正面对比度(CR：Contrast Ratio)。
此外，本实施方式的液晶显示装置1所具备的棱镜片52在上述观察面侧的表面具有多列排列的棱镜，将与上述棱镜的棱线垂直的方向上的白显示的亮度相对于极角(-90°～90°)而绘制的光扩散特性(纵轴：白显示的亮度，横轴：极角)不具有旁瓣，或者旁瓣的极大亮度相对于极小亮度的比为1.35以下。通过采用这样的方式，能够抑制倾斜CR的下降。
图2是对旁瓣进行说明的图。如图2所示，上述旁瓣是指在相对于极角绘制与棱镜片具有的棱镜的棱线垂直的方向上的白显示的亮度的光扩散特性中，包含与具有最大极大值的第一极大点1PA邻接的极小点1PB和与该极小点1PB邻接且具有比第一极大点1PA小的极大值的第二极大点2PA，不包含极小点1PB以外的极小点，不包含第二极大点2PA以外的极大点的峰部。极小点1PB的亮度也称为旁瓣的极小亮度，第二极大点2PA的亮度也称为旁瓣的极大亮度。
在液晶显示装置1具有旁瓣的情况下，极大亮度相对于旁瓣的极小亮度的比优选为1.20以下。通过采用这样的方式，从而能够进一步抑制倾斜CR的下降。极大亮度相对于旁瓣的极小亮度之比的下限值没有特别限定，极大亮度相对于旁瓣的极小亮度之比例如超过1.00即可。优选极大亮度相对于旁瓣的极小亮度的比超过1.00且为1.35以下，更优选为超过1.00且为1.20以下。另外，在本说明书中，没有旁瓣是指极大亮度和极小亮度为相同的值，因此在没有旁瓣的情况下，极大亮度相对于旁瓣的极小亮度的比为1.00。
上述专利文献1中公开了应用了偏振板百叶窗的液晶面板。专利文献1中，对通过该偏振板百叶窗提高正面CR进行了研究，但对提高倾斜CR并未进行研究。此外，对于如本实施方式那样通过使背光的配光特性最佳化而能够在倾斜方向上也赋予基于偏振板百叶窗的CR提高效果这点，完全没有公开。
以下，对本实施方式的液晶显示装置进行详细说明。
如图1所示，本实施方式的液晶显示装置1从观察面侧朝向背面侧依次具有第一偏振器11、视角补偿用相位差膜20、液晶面板30、第二偏振器12、背面侧双轴相位差板40、第三偏振器13以及背光(BL)50。视角补偿用相位差膜20从观察面侧向背面侧依次具有观察面侧双轴相位差板21和正C板22。
第一偏振器11具有第一透射轴和与第一透射轴正交的第一吸收轴或第一反射轴，第二偏振器12具有第二透射轴和与第二透射轴正交的第二吸收轴或第二反射轴，第三偏振器13具有第三透射轴和与第三透射轴正交的第三吸收轴或第三反射轴。
第二偏振器12及第三偏振器13呈平行尼科尔配置。即，第二偏振器12的第二透射轴(或第二吸收轴或第二反射轴)及第三偏振器13的第三透射轴(或第三吸收轴或第三反射轴)平行。
在此，在本说明书中，两个轴(方向)平行是指两者所成的角度(绝对值)在0±3°的范围内，优选在0±1°的范围内，更优选在0±0.5°的范围内，特别优选在0°(完全平行)。此外，在本说明书中，两个轴(方向)相互正交是指两者所成的角度(绝对值)在90±3°的范围内，优选为90±1°的范围内，更优选为90±0.5°的范围内，特别优选为90°(完全正交)。作为上述轴，可举出偏振器的透射轴及相位差板的滞相轴。
液晶显示装置1具备：具有第二透射轴的第二偏振器12；背面侧双轴相位差板40；以及具有与第二透射轴平行的第三透射轴的第三偏振器13，因此，能够进行使来自背光50的出射光的分布选择性地集中于法线方向、第二透射轴方向(第三透射轴方向)以及第二吸收轴或第二反射轴方向(第三吸收轴或第三反射轴方向)这样的准直(十字型的配光分布)。另一方面，相对于从以方位角45°、135°、225°及315°为代表的其他倾斜方向、即相对于第二透射轴方向(第三透射轴方向)成大致45°的角度的方向的入射，背面侧双轴相位差板40使通过第三偏振器13后的偏振状态变化，因此观测到低透射率。如此，包含第二偏振器12、背面侧双轴相位差板40及第三偏振器13的层叠体作为光学性的百叶窗起作用，因此也称作偏振板百叶窗70。偏振板百叶窗70通常通过粘接层(未图示)贴附在液晶面板30上。
第一偏振器11和第二偏振器12被布置成正交尼科尔或平行尼科尔。从得到高对比度的观点出发，优选第一偏振器11和第二偏振器12配置成正交尼科尔。所谓第一偏振器11及第二偏振器12被配置为正交尼科尔，即是指第一偏振器11的第一透射轴(或第一吸收轴或第一反射轴)及第二偏振器12的第二透射轴(或第二吸收轴或第二反射轴)相互正交。此外，第一偏振器11和第二偏振器12呈平行尼科尔配置是指，即第一偏振器11的第一透射轴(或第一吸收轴或第一反射轴)和第二偏振器12的第二透射轴(或第二吸收轴或第二反射轴)相互平行。
作为第一偏振器11、第二偏振器12和第三偏振器13，对材料、光学性能并无特别限定，例如能够适当使用吸收型偏振器、反射型偏振器等。具体而言，除了使在聚乙烯醇(PVA)膜上吸附取向具有二色性的碘络合物等的各向异性材料的吸收型偏振器之外，还可以适当使用将由两种树脂构成的共挤出膜进行单轴拉伸而得到的反射型偏振器(例如，日东电工公司(日文：日東電工社)制的APCF、3M公司制的DBEF)、使金属丝的细线周期性排列的反射型偏振器(所谓线栅偏振器)等。此外，也可以使用将吸收型偏振器和反射型偏振器层叠而成的偏振器。
其中，作为第一偏振器11和第二偏振器12，优选吸收型偏振器，作为第三偏振器13，优选反射型偏振器。在该情况下，第一偏振器11具有第一透射轴和与第一透射轴正交的第一吸收轴，第二偏振器12具有第二透射轴和与第二透射轴正交的第二吸收轴，第三偏振器13具有第三透射轴和与第三透射轴正交的第三反射轴。
此外，优选在第三偏振器13与背光50之间设有扩散板。通过采用这样的方式，能够提高从背光50出射的光的利用效率。
此外，在偏振板百叶窗70中，也可以将多个第三偏振器13设为多个，并将多个第三偏振器13层叠而使用。在该情况下，多个第三偏振器13的第三透射轴被设定为实质上相同的方位。
此外是了确保机械强度、耐湿热性，也可以在第一偏振器11、第二偏振器12及第三偏振器13的观察面侧及背面侧的至少一侧叠层三乙酰纤维素(TAC)膜等保护膜(未图示)。保护膜经由任意的适当的粘接层(未图示)而贴附于第一偏振器11、第二偏振器12以及第三偏振器13。
此外，保护膜也可以兼具背面侧双轴相位差板40的功能。即，背面侧双轴相位差板40也可以是TAC膜等保护膜(其中，面内相位差Re和厚度方向相位差Rth的绝对值中的任意一个具有10nm以上的值)。
另外，在本说明书中，“粘接层”是指，将相邻的光学元件的面和面接合，使其在实用上充分的粘接力和粘接时间内一体化的粘接层。作为形成粘接层的材料，例如可举出粘接剂、锚涂剂。粘接层也可以是在被粘物的表面形成有锚涂层、在其上形成有粘接剂层那样的多层结构。此外，也可以是肉眼无法识别的薄的层。
此外，在本说明书中，“粘合层”与“粘接层”同样地，将相邻的光学元件的面和面接合，使其在实用上充分的粘接力和粘接时间一体化，但与粘接层的区别在于，本身具有粘性和弹性，并不是通过水、溶剂、热等引发的化学变化而连接，而是在常温下短时间且只需施加少量压力就能连接。此外，一旦接合则无法剥离的是粘接层，相对于此，能够剥离的是粘合层。作为形成粘合层的材料，例如可以举出丙烯酸系、有机硅系、聚氨酯系等的树脂材料、橡胶材料。
由观察面侧双轴相位差片21和正C片22构成的视角补偿用相位差片20具有补偿FFS(Fringe Field Switching)模式的液晶显示装置的视角的功能。
双轴相位差板(观察面侧双轴相位差板21和背面侧双轴相位差板40)在相互正交的x、y、z轴方向上具有3个主折射率nx、ny、nz，nx＞nz＞ny，并且具有(nx-nz)/|nx-ny|＝0.1的关系。
作为观察面侧双轴相位差片21及背面侧双轴相位差板40的材料没有特别限定，例如可以使用将聚合物薄膜拉伸而成的材料、固定将液晶性材料的取向而成的材料、由无机材料构成的薄板等。
观察面侧双轴相位差片21及背面侧双轴相位差板40的形成方法没有特别限定。由聚合物膜形成时，例如可以使用溶剂流延法、熔融挤出法等。也可以使用通过共挤出法同时形成多个相位差板的方法。即使显现期望的相位差，既可以无拉伸，也可以实施拉伸。拉伸方法也没有特别的限定，除了辊间拉伸法、辊间压缩拉伸法、拉幅机横单轴拉伸法、斜向拉伸法、纵横双轴拉伸法以外，还可以使用在热收缩性膜的收缩力的作用下进行拉伸的特殊拉伸法等。
此外，在由液晶性材料形成的情况下，例如，可以使用在实施了取向处理的基材膜上涂布液晶性材料并进行取向固定的方法等。只要显现所期望的相位差，也可以是对基材膜不进行特别的取向处理的方法、在取向固定后从基材膜剥离而对其他膜进行转印加工的方法等。而且，也可以使用不固定液晶性材料的取向的方法。此外，也可以使用由非液晶性材料形成的情况和由液晶性材料形成的情况同样的形成方法。
作为正C板22，例如能够适当地使用将包含固有双折射为负的材料作为成分的薄膜进行纵横双轴拉伸加工而得到的薄膜、涂布向列液晶等液晶性材料得到的薄膜等。
将第二偏振器12的与第二透射轴平行的方向设为方位角0°时，能够适当地设定第一偏振器11的第一透射轴的方位角，但优选设定为90°±3°的范围内，更优选设定为90°±1°的范围内，进一步优选设定为90°±0.5°的范围内，特别优选设定为90°。此外，背面侧双轴相位差板40的滞相轴的方位角及第三偏振器13的第三透射轴的方位角优选分别独立地设定在0°±3°的范围内，设定在0°±1°的范围内，更优选设定在0°±0.5°的范围内，特别优选设定为0°。液晶层300的滞相轴的方位角优选设定为90°±3°的范围内，优选设定为90°±1°的范围内，更优选设定为90°±0.5°的范围内，特别优选设定为90°。
观察面侧双轴相位差片21的滞相轴以及背面侧双轴相位差板40的滞相轴优选相互正交。
图3是表示第一实施方式的液晶显示装置所具备的TFT基板的像素构成的平面示意图。图4是表示第一实施方式的液晶显示装置所具备的CF基板的像素构成的平面示意图。图5是沿着图3及4中的X1-X2线的实施方式的液晶面板的截面示意图。图6是沿图3中的Y1-Y2线的TFT基板的截面示意图。图3和图4分别是从观察面侧观察到的平面示意图。
如图1及图5所示，本实施方式的液晶面板30从背面侧朝向观察面侧依次具备薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)基板100、第一取向膜61、液晶层300、第二取向膜62、彩色滤光片(CF：Color Filter)基板200。
如图3及图6所示，TFT基板100是设置有薄膜晶体管104的基板，该薄膜晶体管104是用于切换液晶显示装置1的像素的导通/截止的开关元件。在本实施方式中，对FFS模式用的TFT基板100的构成进行说明，但在其他横向电场模式中也是有效的，例如，也可以应用于IPS(In-Plane-Switching)模式。
TFT基板100具有TFT104，从背面侧朝向观察面侧依次具备支承基板110、栅极线101、栅极绝缘膜120、源极线102、源极绝缘膜140、平坦化膜150、共用电极160、层间绝缘膜170、以及像素电极(信号电极)180。根据这样的构成，通过在构成一对电极的共用电极160与像素电极180之间施加电压，能够使液晶层300产生横向电场(边缘电场)。因此，通过调整施加于共用电极160与像素电极180之间的电压，能够控制液晶层300中的液晶分子的取向。
TFT基板100具备在支承基板110上相互平行地延伸设置的多条栅极线101、以及隔着栅极绝缘膜120在与各栅极线101交叉的方向上相互平行地延伸设置的多条源极线102。多条栅极线101及多条源极线102以划分各像素的方式作为整体形成为格子状。在各栅极线101与各源极线102的交点配置有作为开关元件的TFT104。
各TFT104是与多条栅极线101及多条源极线102中的对应的栅极线101及源极线102连接，具有从对应的栅极线101突出(作为栅极线101的一部分)的栅极101G、从对应的源极线102突出(作为源极线102的一部分)的源极102S、与多个像素电极180中的对应的像素电极180连接的漏极102D、及薄膜半导体层103的三端子开关。源极102S及漏极102D是设置在与源极线102相同的源极配线层130上的电极，栅极101G是设置在与栅极线101相同的栅极配线层上的电极。各像素电极180经由层间绝缘膜170、共用电极160、平坦化膜150以及源极绝缘膜140中设置的接触孔104CH与漏极102D连接。
各TFT104的薄膜半导体层103例如由非晶硅、多晶硅等构成的高电阻半导体层和由在非晶硅中掺杂了磷等杂质的n+非晶硅等构成的低电阻半导体层构成。此外，作为薄膜半导体层103，也可以使用氧化锌等氧化物半导体层。
TFT104为已知的构成，例如具有由氧化铟镓锌(IGZO)等氧化物半导体材料形成的半导体层构成的沟道部等。
支承基板110优选为透明基板，例如可列举玻璃基板、塑料基板等。
栅极绝缘膜120、源极绝缘膜140和层间绝缘膜170例如是无机绝缘膜。作为无机绝缘膜，例如可以使用氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)等无机膜(相对介电常数ε＝5～7)或它们的层叠膜。栅极绝缘膜120和源极绝缘膜140例如是氧化硅的无机膜。层间绝缘膜170例如是氮化硅的无机膜，膜厚170W例如是0.2μm。
栅极配线层和源极配线层130例如是铜、钛、铝、钼、钨等金属或者它们的合金的单层或者多层。构成栅极线101、源极线102及TFT104的各种配线及电极能够通过溅射法等，以单层或多层对铜、钛、铝、钼、钨等金属或它们的合金进行成膜，接着通过光刻法等进行图案化而形成。关于这些各种配线及电极形成于同一层，通过使用分别相同的材料而使制造效率化。
平坦化膜150是使设置在TFT基板100上的TFT104的液晶层300侧的面平坦化的膜，例如，可使用有机绝缘膜(相对介电常数ε＝3～4)，具体地可举出丙烯酸树脂。平坦化膜150例如通过涂布光固化性树脂并进行紫外线照射及烧成而形成。
共用电极160是与像素的边界无关地除了像素电极180与漏极102D的连接部(接触孔104CH)等特定部分以外形成在大致一面的电极。对共用电极160供给保持为一定值的共用信号，共用电极160保持为恒定电位。
像素电极180是配置在由相互相邻的2条栅极线101和相互相邻的2条源极线102包围的各区域的电极。像素电极180经由TFT104所具备的薄膜半导体层103与对应的源极线102电连接。像素电极180被设定为与经由对应的TFT104供给的数据信号对应的电位。设置有单一的像素电极180的各像素的宽度1W例如为28μm。
如图3及图5所示，在像素电极180上设置有相互平行的多个狭缝180S。狭缝180S相对于液晶分子的初始取向方位倾斜地设置。通过使设置于像素电极180的狭缝180S相对于液晶分子的初始取向方位具有角度，从而能够使液晶分子向一定方向旋转，能够通过电压控制来控制液晶分子的取向。设置于像素电极180的狭缝间的各线状部的宽度L与狭缝的宽度S之比L/S例如是L/S＝3μm/4μm。
作为共用电极160以及像素电极180的材料，例如可列举氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等。
第一取向膜61及第二取向膜62具有控制液晶层300所包含的液晶分子的取向的功能。第一取向膜61及第二取向膜62在向液晶层300的施加电压小于阈值电压(包括无电压施加)时，优选主要通过第一取向膜61及第二取向膜62的作用，以使液晶层300中的液晶分子的长轴相对于第一取向膜61及第二取向膜62朝向水平方向的方式进行控制。
在此，液晶层300中的液晶分子的长轴相对于第一取向膜61及第二取向膜62朝向水平方向是指，液晶分子的倾斜角(包含预倾角)相对于第一取向膜61及第二取向膜62为0～5°，优选0～3°，更优选0～1°。液晶分子的倾斜角是指液晶分子的长轴(光轴)相对于第一偏振器11和第二偏振器12的表面倾斜的角度。
第一取向膜61及第二取向膜62是进行了用于控制液晶分子的取向的取向处理的层，可以在聚酰亚胺等液晶显示装置的领域中使用一般的取向膜。作为第一取向膜61及第二取向膜62的材料，例如可列举聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚硅氧烷等具有主链的聚合物，优选使用在主链或侧链上具有光反应部位(官能团)的光取向膜材料。
液晶层300中，液晶分子的取向根据因施加于构成一对电极的共用电极160与像素电极180之间的电压而在液晶层300内产生的电场而变化，从而控制光的透射量。液晶层300中的液晶分子，在设于TFT基板100的一对电极间未施加电压的状态(未施加电压时)下，优选通过第一取向膜61及第二取向膜62的限制力进行水平取向，即，优选以液晶分子的长轴相对于第一取向膜61及第二取向膜62朝向水平方向的方式进行控制。液晶层300中的液晶分子，在一对电极间施加电压的状态(施加电压时)下，与在液晶层300内产生的横向电场相应地在面内方向旋转。作为液晶层300的膜厚的单元间隙300W例如为3μm。
上述液晶分子由下述式(L)定义的介电常数各向异性(Δε)可以具有正值，也可以具有负值。本实施方式的液晶层300优选包含具有Δε为负值的液晶分子。另外，具有正的介电常数各向异性的液晶分子也称为正型液晶，具有负的介电常数各向异性的液晶分子也称为负型液晶。另外，液晶分子的长轴方向成为滞相轴的方向。
Δε＝(长轴方向的介电常数)-(短轴方向的介电常数)……(L)
液晶层300的滞相轴优选设定为与配置于视角补偿用相位差膜20侧的偏振器的透射轴平行。由此，决定第一偏振器11的透射轴的方位、第二偏振器12的透射轴的方位以及液晶层300的滞相轴的方位。在本实施方式中，由于视角补偿用相位差膜20与第一偏振器11邻接，因此优选液晶层300的滞相轴设定为与第一偏振器11的透射轴平行。此外，背面侧双轴相位差板40的滞相轴优选与第二偏振器12的透射轴平行地配置。
在本实施方式中，视角补偿用相位差薄膜20与第一偏振器11相邻地设置，但视角补偿用相位差薄膜20也可以与第二偏振器12相邻地设置。在该情况下，优选液晶层300的滞相轴设定为与第二偏振器12的透射轴平行。
如图4及图5所示，CF基板200从观察面侧向背面侧依次具有支承基板210、黑矩阵层220、CF层230以及平坦化膜240。
支承基板210优选为透明基板，例如可列举玻璃基板、塑料基板等。
黑矩阵层220在支承基板210上以与栅极线101及源极线102对应的方式设置成格子状，配置于像素区域外。黑矩阵层220的材料只要具有遮光性即可，并无特别限定，但优选使用含有黑色颜料的树脂材料或具有遮光性的金属材料。黑矩阵层220例如通过涂布含有黑色颜料的感光性树脂而成膜、进行曝光以及显影等的光刻法而形成。
CF层230具有红色彩色滤光片230R、绿色彩色滤光片230G以及蓝色彩色滤光片230B排列在面内且由黑矩阵层220划分的构成。红色彩色滤光片230R、绿色彩色滤光片230G以及蓝色彩色滤光片230B例如由含有颜料的透明树脂构成。通常，在所有的像素中配置红色彩色滤光片230R、绿色彩色滤光片230G以及蓝色彩色滤光片230B的组合，通过控制透射红色彩色滤光片230R、绿色彩色滤光片230G以及蓝色彩色滤光片230B的色光量并进行混色，从而在各像素中得到期望的颜色。
平坦化膜240覆盖CF层230的液晶层300侧的表面。平坦化膜240具有在CF层230的液晶层300侧的表面不平坦的情况下，使第二取向膜62的基底平坦化的功能。此外，通过平坦化膜240能够防止CF层230中的杂质向液晶层300侧溶出。例如，可使用有机绝缘膜(相对介电常数ε＝3～4)，具体而言可例举丙烯酸树脂。平坦化膜240例如通过涂布光固化性树脂并进行紫外线照射及烧成而形成。
液晶面板30的液晶模式没有特别限定，可以通过使液晶层中的液晶分子在基板面垂直于取向来进行黑显示，也可以通过使液晶层中的液晶分子在与基板面平行或既不垂直也不平行的方向上取向来进行黑显示。此外，作为液晶面板的驱动形式，除了TFT方式(有源矩阵方式)以外，也可以是单纯矩阵方式(无源矩阵方式)、等离子体寻址方式等。作为液晶面板的构成，例如可列举出：在一方形成有像素电极以及共用电极的一对基板间夹持液晶层，在像素电极以及共用电极之间施加电压而对液晶层施加横向电场(包括边缘电场)从而进行显示的构成；通过在一方形成有像素电极、另一方形成有共用电极的一对基板间夹持液晶层，在像素电极以及共用电极之间施加电压而对液晶层施加纵向电场从而进行显示的构成。更具体而言，作为横向电场方式，可举出未施加电压时液晶层中的液晶分子相对于基板面平行地取向的FFS模式、IPS模式，作为纵向电场方式，可举出未施加电压时液晶层中的液晶分子相对于基板面垂直地取向的垂直取向(VA：Vertical Alignment)。
图1所示的背光50具有光源51、和配置在光源51的观察面侧的棱镜片52。背光50只要对液晶面板30照射光，则没有特别限定，可以为直下型、边缘型或其它任何方式。
光源51只要是发出包含可见光的光的装置即可，并无特别限定，既可以发出仅包含可见光的光，也可以发出包含可见光和紫外光这两者的光。为了使液晶显示装置1能够进行彩色显示，优选使用发出白色光的光源。作为光源的种类，优选使用例如冷阴极荧光灯(CCFL)、发光二极管(LED)等。此外，在本说明书中，“可见光”是指波长380nm以上且小于800nm的光(电磁波)。
图7是本实施方式的液晶显示装置所具备的棱镜片的立体示意图。棱镜片52在观察面侧的表面具有多列排列的棱镜52X。即，棱镜片52在观察面侧的表面具有相互平行地延伸设置的多列棱镜52X。棱镜52X的棱线52a是棱镜52X的凸部的顶点线状地连续的构成，都是直线状。
棱镜52X的棱线52a的方位角优选为0°±3°。在此，棱镜片具有将斜光线在正面方向上聚光的功能，所以与棱线垂直的方向的配光变窄。因此，通过使棱镜52X的棱线52a的方位角为0°±3°，与垂直方位(方位角90°-270°方向)相比，能够抑制水平方位(方位角0°-180°方向)上的棱镜片52的聚光，能够在水平方位提高倾斜的亮度，能够实现广视角。这样的方式特别适合用于在水平方位上要求宽广的亮度视角的OEM标准。
接着，对棱镜片52的聚光/旁瓣产生原理和实施方式中的优选的形状进行说明。图8是对棱镜片具有的棱镜的截面形状进行说明的截面示意图。在与棱线52a垂直的方向的截面形状上，将棱镜52X的顶角设为θt，将底角分别设为θb1和θb2。此外，将棱镜片基材的折射率定义为nprism，将空气层的折射率定义为nair。
(1)光线不从棱镜片出射而返回到背光方向的情况
图9和图10是对光线不从棱镜片出射而返回到背光方向的情况进行说明的截面示意图的一个示例。在将向棱镜片52入射的入射角设为θin，并如图9所示，定义各折射角、入射角及反射角的情况下，如果图9所示的θ2为由棱镜片52的折射率和空气层的折射率确定的临界角θc以上，则光线在棱镜片52/空气层界面被全反射。全反射的光线以入射角θ3入射到相反侧的棱镜片52/空气层界面，θ3在几何学上以θ3＝θt-θ2表示。如果为θ3＞θc，则在上述相反侧的棱镜片52/空气层界面也发生全反射，回到背面侧(光源51侧)。在图10所示的情况下，也与图9同样地，入射到棱镜片52的光通过全反射而返回到背面侧。
⑵光线从棱镜片向正面方向聚光的情况
图11为对光线从棱镜片向正面方向聚光的情况进行说明的截面示意图的一个示例。如图11所示，在θ2＜θc时，光线在正面方向被聚光。
(3)光线从棱镜片出射作为旁瓣的情况
图12是对光线从棱镜片出射作为旁瓣的情况进行说明的截面示意图的一个示例。如图12所示，θ2＞θc且θ3＜θc时，光线为旁瓣。
图13是第一实施方式的液晶显示装置所具备的棱镜片的截面示意图。如图13所示，棱镜52X的与棱线52a垂直的方向上的截面形状是具有配置在观察面侧的顶角θt和配置在背面侧的一对底角θb1、θb2的三角形状，顶角θt为80°以上且小于90°。通过采用这样的方式，从而能够充分满足上述旁瓣条件，能够有效地抑制倾斜CR的降低。另外，所谓旁瓣条件是指，将与棱镜的棱线垂直的方向上的白显示的亮度相对于极角绘制而成的光扩散特性不具有旁瓣，或者旁瓣的极大亮度相对于极小亮度的比为1.35以下。
棱镜52X的一对底角θb1和θb2的角度相互不同。通过采用这样的方式，能够充分满足上述旁瓣条件，能够有效地抑制倾斜CR的降低。一般的棱镜的截面形状是直角等腰三角形，但本实施方式的棱镜52X的截面形状是从直角等腰三角形变形的形状。
棱镜52X优选为一对底角θb1和θb2的角度之差为5°以上且15°以下，更优选为7°以上且13°以下。通过采用这样的方式，从而能够充分满足上述旁瓣条件，能够有效地抑制倾斜CR的下降。
本实施方式的液晶显示装置1除了上述部件以外，还包括TCP(带载体封装)、PCB(印刷配线基板)等外部电路；视角放大膜、亮度提高膜等光学膜；外框(框架)；等多个部件，根据部件的不同，也可以组装在其他部件中。对于已经说明的部件以外的部件，并不特别限定，能够使用在液晶显示装置的领域中通常使用的部件，因此省略说明。
(第二实施方式)
在上述本实施方式中，主要对本实施方式特有的特征进行说明，对于与上述第一实施方式重复的内容省略说明。本实施方式除了背光50的构成不同之外，与第一实施方式实质上相同。
图14是第二实施方式的液晶显示装置的截面示意图。图15是第二实施方式的液晶显示装置所具备的棱镜片的截面示意图。如图14和图15所示，本实施方式的液晶显示装置1所具备的背光50从背面侧朝向观察面侧依次具备光源51、棱镜片53和扩散片55。通过采用这样的方式，也能够抑制正面CR的下降，并且能够抑制倾斜CR的下降。
棱镜片53在观察面侧的表面具有多列排列的棱镜53X。即，棱镜片53在观察面侧的表面具有相互平行地延伸设置的多列棱镜53X。棱镜53X的棱线53a是棱镜53X的凸部的顶点线状地连续的构成，均为直线状。
棱镜53x的棱线53a的方位角优选为0°±3°。这里，棱镜片具有在正面方向上会聚斜光线的功能，因此垂直于棱线的方位的配光变窄。因此，通过使棱镜53X的棱线53a的方位角为0°±3°，与垂直方位(方位角90°-270°方向)相比，能够抑制水平方位(方位角0°-180°方向)上的棱镜片53的聚光，能够在水平方位提高倾斜的亮度，能够实现广的视角。这样的形态特别适合用于在水平方位上要求宽广的亮度视角的OEM标准。
棱镜53X的顶角θt为90°，一对底角θb1和θb2的角度均为45°。即，本实施方式的棱镜53X的截面形状是直角等腰三角形，具有与一般的棱镜相同的构成。
扩散片55具有扩散光的功能。扩散片55的雾度优选为12％以上且82％以下。通过采用这样的方式，从而能够充分满足上述旁瓣条件，能够有效地抑制倾斜CR的降低。扩散片55的雾度更优选为20％以上且70％以下，雾度进一步优选为25％以上且60％以下。
在本说明书中，雾度是在向扩散片入射完全平行光的情况下，将透射片材后直行的成分的透射率设为Tp，将透射片材后的直行成分以外的扩散成分的透射率设为Td(通过用积分球对直行成分以外的光进行积分来测量)时，用雾度＝Td/(Tp+Td)定义的值。
以下举出实施例和比较例更详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
(比较例1)
图16是比较例1的液晶显示装置的截面示意图。图16所示的角度表示方位角。图17是比较例1的液晶显示装置所具备的棱镜片的立体示意图。图18是比较例1的液晶显示装置所具备的棱镜片的截面示意图。
作为通常FFS模式的液晶显示装置，制作图16所示的比较例1的液晶显示装置1R。液晶面板30的构成与图3～图6相同。液晶驱动模式是FFS模式，TFT104具有由IGZO形成的薄膜半导体层103，栅极绝缘膜120和源极绝缘膜140是SiO2的无机绝缘膜，平坦化膜150、240是丙烯酸树脂，层间绝缘膜170是膜厚170W为0.2μm的SiNx的无机绝缘膜，共用电极160和像素电极180是IGZO膜。液晶层300包括Δε＝+2.5的正型液晶，Δn＝0.11。液晶层300的单元间隙300W为3μm，设置于像素电极180的狭缝间的各线状部的宽度L与狭缝的宽度S的比L/S＝3μm/4μm，设有单一的像素电极180的各像素的宽度1W为28μm。
比较例1的第一偏振器11的第一透射轴的方位角和液晶层300的滞相轴的方位角为90°，第二偏振器12的第二透射轴的方位角和第三偏振器13的第三透射轴的方位角为0°。第一偏振器11及第二偏振器12使用吸收型偏振板，第三偏振器13使用带扩散反射型偏振板。此外，带扩散反射型偏振板是在反射型偏振板的背面侧具备扩散板的偏振板。
此外，在比较例1中，使用了具备光源51、和配置在光源51的观察面侧且具有图17和图18所示的结构的棱镜片53的背光50R。棱镜片53是通常使用的通常的棱镜片。
[正面亮度及正面CR的测量]
对于比较例1的液晶显示装置，通过Topcon公司(日文：トプコン社)制造的亮度计SR-ULl测量白显示和黑显示各自的正面亮度。正面CR是通过将白显示中的正面亮度(正面白亮度)除以黑显示中的正面亮度(正面黑亮度)而通过(正面CR＝正面白亮度/正面黑亮度)来计算的。
[斜亮度及倾斜CR的测量]
针对比较例1的液晶显示装置1R，通过ELDIM公司制造的EZ-Contrast，对白显示以及黑显示各自的斜亮度(方位角：0°-360°/极角：0°-88°)进行测量。另外，方位角的0°定义为图中的x轴正方向，极角的0°定义为图中的z轴正方向。倾斜CR与正面CR同样，通过将白显示中的斜亮度(斜白亮度)除以黑显示中的斜亮度(斜黑亮度)而通过(倾斜CR＝斜白亮度/斜黑亮度)来计算的。
此外，在棱线的方位角为0°的棱镜片的情况下，在方位角90°-270°方向(垂直方位)出现旁瓣，因此为了评价来自棱镜片的旁瓣的程度，在表示方位角90°-270°方向的白亮度的极角依赖性的图表中，如图19所示地定义旁瓣的极大值和极小值，读取这些值，将极大值除以极小值后的值作为指标算出。图19是表示比较例1的液晶显示装置所具备的棱镜片的方位角90°～270°方向上的白亮度的极角依赖性的图。图19中，将正面亮度设为100％来进行标准化，表示了方位角90°-270°方向上的白亮度。
进而，在欧洲的OEM标准内确定的区域A由图20的虚线包围的范围(方位角0°：极角+40°/方位角180°：极角-40°/方位角90°：极角+20°/方位角270°：极角-10°)来定义，需要使本区域A内的最小亮度为450cd/m2以上，最小CR为650：1(白亮度：黑亮度)以上。因此，根据上述斜亮度的评价结果读取本区域A内的最小亮度和最小CR，进行了是否满足标准的确认。结果如下表1以及图21所示。图20是对在欧州的OEM标准内确定的区域A进行说明的图。图21是表示比较例1的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。
[表1]
(比较例2)
图22是比较例2的液晶显示装置的截面示意图。制作图22所示的比较例2的液晶显示装置。具体而言，除了在比较例1的液晶面板背面的吸收型偏振板(第二偏振器12)与带扩散反射型偏振板(第三偏振器13)之间设置将环烯烃聚合物(COP)拉伸而制作的双轴相位差层(背面侧双轴相位差板40)以外，与比较例1同样地制作了比较例2的液晶显示装置1R。比较例2的液晶显示装置1R是带有偏振板百叶窗70的液晶显示装置。在本比较例中，作为上述双轴相位差层，使用了NZ1.6/Re260nm的双轴相位差薄膜，但双轴相位差层并不限定于此，只要是Rth为200nm以上的相位差层即可。
与比较例1同样地评价比较例2的液晶显示装置1R。结果如下表2和图23所示。图23是表示比较例2的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。如表2和图23所示，在比较例2中，方位角：45°/极角：60°下的黑亮度变小，黑显示中的漏光变小。然而，与比较例1相比，倾斜CR减小至92％。这成为应用偏振板百叶窗时的课题。同样地，欧洲OEM标准中的区域A内的最小CR也相对于比较例1变小。
[表2]
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(比较例3)
图24为比较例3的液晶显示装置的截面示意图。制作图24所示的比较例3的液晶显示装置1R。除了不设置棱镜片53以外，与比较例2同样地制作比较例3的液晶显示装置1R。
与比较例1同样地评价比较例3的液晶显示装置1R。结果示于下表3以及图25。图25是表示比较例3的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。如表3以及图25所示，在比较例3中，通过除去棱镜片，能够确认方位角90°-270°方向上的来自棱镜片的旁瓣消失。此外，在比较例2中作为课题的方位角：45°/极角：60°时的CR(倾斜CR)相对于比较例1为116％，大于比较例1和比较例2。另一方面，正面CR与比较例1相比，大幅度降低至85％。这是由于棱镜片的功能即背光聚光到正面的功能消失。在此，通常已知除去背光的倾斜光，越向正面方向聚光则正面CR越高。
[表3]
(实施例1)
图26是实施例1的液晶显示装置的截面示意图。图27是实施例1的液晶显示装置所具备的棱镜片的截面示意图。除了将比较例2中的棱镜片53变更为具有图27所示的形状的棱镜片52以外，以与比较例2相同的方式制作图26所示的实施例1的液晶显示装置。实施例1的液晶显示装置1相当于第一实施方式的液晶显示装置1。在实施例1中，如图27所示，将棱镜52X的截面形状是设定为顶角θt：80°/底角θb1：45°/底角θb2：55°，是从直角等腰三角形变更为走形的形状。
与实施例1同样地评价实施例1的液晶显示装置1。结果示于下述表4以及图28。图28是表示实施例1的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。如表4以及图28所示，在实施例1中，通过棱镜片的棱镜形状的非对称化，能够确认来自棱镜片的旁瓣变小。具体而言，相对于侧瓣的极大值/极小值在比较例1中为1.427，在实施例1中为1.032。由此，方位角：45°/极角：60°的CR相对于比较例1提高至110％。此外，在比较例3中大幅降低的正面CR在实施例1中，相对于比较例1停留在96％和5％以内的下降。欧洲OEM标准中的区域A内的最小CR也比比较例1大幅提高。
[表4]
在此，对于比较例2中使用的棱镜片和实施例1使用的棱镜片各自，为了研究光线不从棱镜片出射而返回背光方向的情况(图9和图10所示的情况)，计算满足θ2＝θc的入射角θin和满足θ3＝θc的入射角θin。此外，对于如下表5那样设定顶角θt、底角θb1以及底角θb2的参考例的棱镜片也同样地进行了计算。结果如表5所示。在表5中，算出满足θ2＝θc的入射角θin和满足θ3＝θc的入射角θin的差分作为光线限制角度范围Δ。
[表5]
表5所示的光线封闭角度范围Δ越大，则在正面方向会聚光线的能力越高，未消除偏振光的光线容易集中在正面方向，但另一方面，容易消除偏振光的旁瓣光容易在倾斜方向产生。即，可知光线限制角度范围Δ越大，则正面CR越高，但倾斜CR越低。
光线限制角度范围Δ以顶角θt的大小大致决定，根据表5，在实施例1的顶角θt＝80°变为最小的值。另外，在顶角θt小于80°时无法关闭光线，因此正面CR相对于比较例1、比较例2大幅降低(成为与比较例3类似的结果)。因此，可知棱镜52X的与棱线52a垂直的方向上的截面形状，顶角θt为80°以上且小于90°的棱镜52X的在提高倾斜CR并维持正面CR的效果的方面是优选的。
(实施例2)
图29是实施例2的液晶显示装置的截面示意图。除了在比较例2中的棱镜片53与带扩散反射型偏振板(第三偏振器13)之间追加雾度82％的扩散片55以外，与比较例2同样地制作图29所示的实施例2的液晶显示装置1。实施例2的液晶显示装置1相当于第二实施方式的液晶显示装置1。
与实施例1同样地评价实施例2的液晶显示装置1。结果示于下述表6和图30中。图30是表示实施例二的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。如表6和图30所示，在实施例2中，通过追加雾度大的扩散片，能够确认来自棱镜片的旁瓣消失。由此，方位角：45°/极角：60°的CR相对于比较例1提高至114％。正面CR也不会降低，维持与比较例1同等的值。欧洲OEM标准中的区域A内的最小CR也比比较例1大幅提高。
[表6]
(实施例3)
图31是实施例3的液晶显示装置的截面示意图。除了在比较例2中的棱镜片53与带扩散反射型偏振板(第三偏振器13)之间追加雾度58％的扩散片55以外，与比较例2同样地制作图31所示的实施例3的液晶显示装置1。实施例3的液晶显示装置1相当于第二实施方式的液晶显示装置1。
与实施例1同样地评价实施例3的液晶显示装置1。结果示于下述表7及图32。图32是表示实施例3的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。如表7及图32所示，在实施例3中，与实施例2相比，扩散片的雾度变小，由此，能够确认来自棱镜片的旁瓣略微存在。由此，方位角：45°/极角：60°的CR相对于比较例1提高至111％，但与实施例1的114％相比稍微减少。另一方面，对于正面CR，与比较例1相比稍微提高至101％，与实施例1的100％相比稍微提高了。通过适当减小追加的扩散片的雾度，相对于作为比较例1的通常的液晶显示装置，能够均衡性良好地提高正面CR和倾斜CR两者。欧洲OEM标准中的区域A内的最小CR也比比较例1大幅提高。
[表7]
(实施例4)
图33是实施例4的液晶显示装置的截面示意图。除了在比较例2中的棱镜片53与带扩散反射型偏振板(第三偏振器13)之间追加雾度41％的扩散片55以外，与比较例2同样地制作了图33所示的实施例4的液晶显示装置1。实施例4的液晶显示装置1相当于第二实施方式的液晶显示装置1。
与比较例1同样地评价实施例4的液晶显示装置1。结果示于下表8及图34。图34是表示实施例4的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。如表8及图34所示，实施例4与实施例3同样地，相对于比较例1，正面CR和倾斜CR两者提高。若细致地观察结果，则与实施例3相比，扩散片的雾度变小，因此，与实施例3相比，正面CR稍微提高，倾斜CR稍微降低。欧洲OEM标准中区域A内的最小CR也比比较例1大幅度提高。
[表8]
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(实施例5)
图35为实施例5的液晶显示装置的截面示意图。除了在比较例2中的棱镜片53与带扩散反射型偏振板(第三偏振器13)之间追加雾度26％的扩散片55以外，与比较例2同样地制作图35所示的实施例5的液晶显示装置1。实施例5的液晶显示装置1相当于第二实施方式的液晶显示装置1。
与比较例1同样地评价实施例5的液晶显示装置1。结果示于下表9及图36。图36是表示实施例5的液晶显示装置的相对于垂直方位的极角的白显示的亮度的图。如表9及图36所示，实施例5与实施例4同样地，相对于比较例1，正面CR和倾斜CR两者均提高。若细致地观察结果，则与实施例4相比，扩散片的雾度变小，因此，与实施例4相比，正面CR稍微提高，倾斜CR稍微降低。欧洲OEM标准中区域A内的最小CR也比比较例1大幅度提高。
[表9]
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根据以上的实施例1～5及比较例1～3，可知为了减少由棱镜片产生的不需要的光成分即旁瓣光，通过使用聚光比通常使用的透镜片弱的特殊的棱镜片(实施例1)、或追加扩散片(实施例2～实施例5)，可以改善应用偏振板百叶窗时的倾斜CR。旁瓣优选如实施例2那样完全消失，但严格来讲，即使具有旁瓣类似的形状，若旁瓣的亮度的极大值相对于极小值的比接近1.00(根据实施例1～实施例5的结果是1.35以下)，则可知倾斜CR提高。但是，根据比较例3可知，若除去棱镜片，则没有来自棱镜片的旁瓣，倾斜CR确实改善，但由于正面CR大幅降低，因此不优选。
关于以上的实施例1～5和比较例1～3，将旁瓣的极大值除以极小值而得到的值(极大值/极小值)、扩散片的雾度、倾斜CR、正面CR和正面亮度汇总记载在下表10中。倾斜CR是方位角45°、极角60°处的CR。
[表10]
极大/极小 雾度 倾斜CR 正面CR 正面亮度
比较例1 1.427 0％ 100％ 100％ 100％
比较例2 1.453 0％ 92％ 102％ 100％
比较例3 0.000 0％ 116％ 85％ 69％
实施例1 1.032 0％ 110％ 96％ 82％
实施例2 0.000 82％ 114％ 100％ 88％
实施例3 1.007 58％ 111％ 101％ 93％
实施例4 1.057 41％ 110％ 101％ 93％
实施例5 1.111 26％ 109％ 101％ 94％
图37表示以表10中的旁瓣的极大值/极小值为横轴，以倾斜CR为纵轴，对实施例1～实施例5及比较例2～比较例3的结果进行绘制而得的结果。倾斜CR将比较例1的倾斜CR标准化为100％。图37是表示旁瓣的极大值/极小值的倾斜CR的图表。图37可知，如果旁瓣的极大值/极小值为1.35以下，则能够提高倾斜CR。
图38表示以表10中的扩散片的雾度取为横轴、以正面CR及倾斜CR取为纵轴，将比较例2及实施例2～实施例5的结果绘制得到的结果。图38是表示相对于扩散片的雾度的正面CR和倾斜CR的曲线图。如图38所示，如实施例2～实施例5所示配置扩散片的情况下，可知扩散片的雾度优选为12％以上且82％以下。
附图标记说明
1、1R：液晶显示装置
1PA、2PA：极大点
1PB：极小点
1W、L、S：宽度
11：第一偏振器
12：第二偏振板
13：第三偏振器
20：视角补偿用相位差膜
21：观察面侧双轴相位差板
22：正C板
30：液晶面板
40：背面侧双轴相位差板
50、50R：背光
51：光源
52、53：棱镜片
52a、53a：棱线
52X、53X：棱镜
55：扩散片
61：第一取向膜
62：第二取向膜
70：偏振板百叶窗
100：薄膜晶体管(TFT)基板
101：栅极线
101G：栅极
102：源极线
102D：漏极
102S：源极
103：薄膜半导体层
104：薄膜晶体管(TFT)
104CH：接触孔
110、210：支承基板
120：栅极绝缘膜
130：源极配线层
140：源极绝缘膜
150、240：平坦化膜
160：共用电极
170：层间绝缘膜
170W：膜厚
180：像素电极(信号电极)
200：彩色滤光片(CF)基板
220：黑矩阵层
230：彩色滤光片(CF)层
230B：蓝色彩色滤光片
230G：绿色彩色滤光片
230R：红色滤色片
300：液晶层
300W：单元间隙

Claims (5)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，
从观察面侧向背面侧依次设置有：
第一偏振器，其具有第一透射轴；
液晶面板；
第二偏振器，其具有第二透射轴；
双轴相位差板，其具有与所述第二透射轴平行的滞相轴；
第三偏振器，其具有与所述第一透射轴平行的第三透射轴；
背光，其具有光源和配置在比所述光源靠所述观察面侧的位置的棱镜片，
所述棱镜片在所述观察面侧的表面具有多列排列的棱镜，
将与所述棱镜的棱线垂直的方向上的白显示的亮度相对于极角绘制而成的光扩散特性不具有旁瓣或者极大亮度与旁瓣的极小亮度之比为1.35以下。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
将与所述双轴相位差板的滞相轴平行的方向设为方位角0°时，
所述棱镜的所述棱线的方位角为0°±3°。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述棱镜的与所述棱线垂直的方向上的截面形状是具有配置在观察面侧的顶角和配置在背面侧的一对底角的三角形，
所述顶角为80°以上且小于90°。
4.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述背光还包括配置在所述棱镜片的观察面侧的扩散片。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述扩散片的雾度为12％以上且85％以下。
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